Effect of Mechanical Stress on the Proliferation and Expression of Cell Cycle Regulators in Human Periodontal Ligament Cells

Abstract

치주인대세포는 치주인대의 유지와 개조에 있어서 중요한 역할을 담당하는 섬유아세포성 세포로서, 세포에 가해진 여러가지 조건에 따라 다양한 표현형의 변화를 나타내는 것으로 알려 져 있다. 기계적 응력은 치주인대세포의 세포증 식과 밀접히 연관되어 있는 것으로 알려져 있 으며, 이는 세포주기 조절인자들의 발현을 증가 시킴으로써 이루어질 것으로 생각되나 그 자세 한 작용기전은 알려져 있지 않다. 그러므로 이 연구의 목적은 기계적 응력이 사람 치주인대세 포의 세포증식과 세포주기 조절인자의 발현에 미치는 영향을 연구하기 위하여 사람 치주인대 세포에 기계적 응력을 가한 후 세포증식을 관찰하고, 세포주기 조절인자들인 p53, p21WAF1/CIP1, cyclin-dependent kinases(cdks), cyclins 및 proliferating cell nuclear antigen(PCNA)의 단백질 발현 변화 를 연구하였다. 본 연구에 사용한 사람 치주인 대세포는 교정치료를 목적으로 발거한 건전한 사람 소구치의 치주인대로부터 explantation culture하여 얻은 후 계대배양을 시행하여 제6 계대의 세포를 사용하였다. 배양한 사람 치주인 대세포를 55-mm Petriperm dish당 1×1 04 개를 분주하고, dish당 1 kg의 기계적 응력을 가하면서 12일동안 세포배양을 시행하였다. 사람 치주인대세포의 세포증식은 기계적 응력을 가한 후 8-12일 사이에 현저히 증가하였으며, PCNA 단백질의 발현은 기계적 응력을 가한 후 6-10일 사이에 현저히 증가하였다. 또한 기계 적 응력은 사람 치주인대세포의 cdk4, cdk6, cdk2 및 cyclin D1 단백질의 발현을 다소 증가 시켰으나, p53 및 p21WAF1/CIP1 단백질의 발현 은 큰 변화가 없었다. 이상의 결과에서 기계적 응력은 사람 치주인대세포의 p53 및 p21WAF1/CIP1 단백질 발현의 변화 없이 cdks 단 백질 발현을 증가시킴으로써 세포증식을 증가 시키는 것으로 생각된다.